epoll是Linux内核为处理大批量句柄而作了改进的poll,是Linux下多路复用IO接口select/poll的增强版本,它能显著减少程序在大量并发连接中只有少量活跃的情况下的系统CPU利用率。
一、epoll的优点
支持一个进程打开大数目的socket描述符。
IO效率不随FD数目增加而线性下降。
内核微调。
二、epoll的使用
epoll有2种工作方式:LT和ET。
LT(level triggered,水平触发)是缺省的工作方式,并且同时支持block和no-block socket.在这种做法中,内核告诉你一个文件描述符是否就绪了,然后你可以对这个就绪的fd进行IO操作。如果你不作任何操作,内核还是会继续通知你的,所以,这种模式编程出错误可能性要小一点。传统的select/poll都是这种模型的代表。
ET (edge-triggered,边缘触发)是高速工作方式,只支持no-block socket。在这种模式下,当描述符从未就绪变为就绪时,内核通过epoll告诉你。然后它会假设你知道文件描述符已经就绪,并且不会再为那个文件描述符发送更多的就绪通知,直到你做了某些操作导致那个文件描述符不再为就绪状态了(比如,你在发送,接收或者接收请求,或者发送接收的数据少于一定量时导致了一个EWOULDBLOCK 错误)。但是请注意,如果一直不对这个fd作IO操作(从而导致它再次变成未就绪),内核不会发送更多的通知(only once)。
epoll相关的系统调用有3个:epoll_create, epoll_ctl和epoll_wait。在头文件<sys/epoll.h>
1. int epoll_create(int size);
参数size:用来告诉内核要监听的数目一共有多少个。
返回值:成功时,返回一个非负整数的文件描述符,作为创建好的epoll句柄。调用失败时,返回-1,错误信息可以通过errno获得。
说明:创建一个epoll句柄,size用来告诉内核这个监听的数目一共有多大。这个参数不同于select()中的第一个参数,给出最大监听的fd+1的值。需要注意的是,当创建好epoll句柄后,它就是会占用一个fd值,所以在使用完epoll后,必须调用close()关闭,否则可能导致fd被耗尽。
2. int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);
参数epfd:epoll_create()函数返回的epoll句柄。
参数op:操作选项。
参数fd:要进行操作的目标文件描述符。
参数event:struct epoll_event结构指针,将fd和要进行的操作关联起来。
返回值:成功时,返回0,作为创建好的epoll句柄。调用失败时,返回-1,错误信息可以通过errno获得。
说明:epoll的事件注册函数,它不同与select()是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件,而是在这里先注册要监听的事件类型。
参数op的可选值有以下3个:
EPOLL_CTL_ADD:注册新的fd到epfd中;
EPOLL_CTL_MOD:修改已经注册的fd的监听事件;
EPOLL_CTL_DEL:从epfd中删除一个fd;
struct epoll_event结构如下:
events可以是以下几个宏的集合:
EPOLLIN :表示对应的文件描述符可以读(包括对端SOCKET正常关闭);
EPOLLOUT:表示对应的文件描述符可以写;
EPOLLPRI:表示对应的文件描述符有紧急的数据可读(这里应该表示有带外数据到来);
EPOLLERR:表示对应的文件描述符发生错误;
EPOLLHUP:表示对应的文件描述符被挂断;
EPOLLET: 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式,这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。
EPOLLONESHOT:只监听一次事件,当监听完这次事件之后,如果还需要继续监听这个socket的话,需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里
3. int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);
参数epfd:epoll_create()函数返回的epoll句柄。
参数events:struct epoll_event结构指针,用来从内核得到事件的集合。
参数 maxevents:告诉内核这个events有多大
参数 timeout: 等待时的超时时间,以毫秒为单位。
返回值:成功时,返回需要处理的事件数目。调用失败时,返回0,表示等待超时。
说明:等待事件的产生。
三、示例